JP3672819B2 - 透過型カラー液晶表示装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィールドシーケンシャル方式を用いた透過型カラー液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は、例えば特開平８−１２２５３４号公報に示された従来例１の透過型液晶表示装置に用いるバックライトの構成を示す断面図である。図において、１０１はバックライト、１０２は導光板、１０３は導光板１０２の下面に設けられた反射板、１０４は導光板１０２の上面に設けられた光拡散板、１０５は導光板１０２の側面に近接して配置された線状光源、１０６は線状光源１０５を取り囲む反射器、１０７は線状光源１０５が近接して配置されていない側面に位置する導光板１０２の開口部、１０８は軸１０８ａを中心に回動し開口部１０７を開閉する開閉板、１０９は開閉板１０８の導光板１０２側の表面に設けられた反射膜である。
【０００３】
次に動作について説明する。
周囲の照度が高い戸外などで使用するとき、開閉板１０８を開状態として、開口部１０７を開ける。この際、線状光源１０５から発せられた光（以下、内部光という）が、直接または反射器１０６で反射した後、導光板１０２に入射する。また、内部光の一部が開口部１０７から外部に漏れる一方、太陽光を含めた外部光が、外部に漏れた光量以上に開口部１０７から導光板１０２に入射する。導光板１０２に入射した内部光及び外部光は、反射板１０３で反射した後、光拡散板１０４で拡散し、矢印Ａ方向に均一に出射する。
【０００４】
周囲の照度が低い室内などで使用するとき、開口部１０７から漏れる内部光の光量より開口部１０７から入射する外部光の光量の方が少なくなるため、開閉板１０８を閉状態として、開口部１０７を閉じる。この際、内部光が、直接または反射器１０６で反射した後、導光板１０２に入射する。また、内部光の一部が反射膜１０９で反射し、導光板１０２に戻される。導光板１０２に入射した内部光は、反射板１０３で反射した後、光拡散板１０４で拡散し、矢印Ａ方向に均一に出射する。
【０００５】
なお、特開平８−１２２５３４号公報では、光の入射方向で光透過性に選択性がある反射ミラーを開口部１０７に設け、導光板１０２内の光を反射ミラーで反射し、外部光を反射ミラーを介して導光板１０２に入射させる場合を開示している。
【０００６】
また、特開平８−１２２５３４号公報では、外部光の照度を検出する検出器を設け、周囲の照度に応じてモータ等の駆動手段を用いて、自動的に開口部１０７を開閉する場合を開示している。
【０００７】
図１６は、例えば特開平１０−６８９４８号公報に示された従来例２の透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。図において、２０１は透過型液晶表示装置、２０２は液晶表示パネル、２０３は筐体（図示せず）の表示部の周囲に設けられた採光窓、２０４は液晶表示パネル２０２の下面側に設けられた第１の誘導路、２０５は第１の誘導路２０４の側面に近接して配置されたランプユニット、２０６は採光窓２０３から入射した外部光を、ランプユニット２０５が近接して配置されていない第１の誘導路２０４の側面に導く第２の誘導路、２０７は採光窓２０３の開閉を行う遮蔽板、２０８は第１の誘導路２０４の下面に設けられた光拡散板、２０９は液晶表示パネル２０２の上面及び採光窓２０３に設けられた低反射膜、２１０は第２の誘導路２０６の内壁及び遮蔽板２０７の第２の誘導路２０６側の表面に設けられた反射膜である。
【０００８】
次に動作について説明する。
周囲が十分に明るいとき、ランプユニット２０５を消灯し、遮蔽板２０７を開状態とし、採光窓２０３を開ける。この際、太陽光を含めた外部光が、採光窓２０３から第２の誘導路２０６に入射し、第２の誘導路２０６の内壁に設けられた反射膜２１０により反射した後、第１の誘導路２０４に入射する。第１の誘導路２０４に入射した外部光は、光拡散板２０８によって拡散し、液晶表示パネル２０２を背後から均一に照射する。
【０００９】
一方、周囲の光量が乏しいとき、ランプユニット２０５を点灯する。この際、ランプユニット２０５から発せられた光（以下、内部光という）が、第１の誘導路２０４に入射する。また、第１の誘導路２０４から第２の誘導路２０６に入射した内部光が採光窓２０３から外部に出射すると、液晶表示に必要な光量が少なくなったり、操作者の視野に採光窓２０３からの光が直接入り表示画面が見づらくなったりするため、遮蔽板２０７を閉状態とし、採光窓２０３を閉じる。これにより、第２の誘導路２０６に入射した内部光は、遮蔽板２０７に設けられた反射膜２１０により反射し、第２の誘導路２０６に戻る。そして、第２の誘導路２０６の内壁に設けられた反射膜２１０により反射した後、再び第１の誘導路２０４に入射する。第１の誘導路２０４に入射した内部光は、光拡散板２０８によって拡散し、液晶表示パネル２０２を背後から均一に照射する。
【００１０】
なお、特開平１０−６８９４８号公報では、外部光を採集する光採集端子と、光採集端子により採集された外部光を採光窓２０３に導く光ファイバと、光ファイバを採光窓２０３に光接続するための接続端子とを設け、光採集端子により採集された外部光を光ファイバにより採光窓２０３に導き、接続端子を介して採光窓２０３に誘導する場合を開示している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１の透過型液晶表示装置は以上のように構成されているので、開口部１０７から入射する外部光から、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）などの原色光を取り出すことができず、外部光を用いてカラーフィルタが設けられていない液晶表示パネルにカラー画像を表示できないという課題があった。
【００１２】
また、従来例１の透過型液晶表示装置では、開閉板１０８を用いて外部光の入射や内部光のもれを制御するので、外部光の入射や内部光のもれの制御が容易でないという課題があった。
【００１３】
同様に、従来例２の透過型液晶表示装置は以上のように構成されているので、採光窓２０３から入射する外部光から、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）などの原色光を取り出すことができず、外部光を用いてカラーフィルタが設けられていない液晶表示パネルにカラー画像を表示できないという課題があった。
【００１４】
また、従来例２の透過型液晶表示装置では、遮蔽板２０７を用いて外部光の入射や内部光のもれを制御するので、外部光の入射や内部光のもれの制御が容易でないという課題があった。
【００１５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、外部光を用いてカラー画像を表示でき、かつ外部光の入射や内部光のもれを容易に制御できる透過型カラー液晶表示装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの下面側に設けられた導光部と、液晶表示パネルを制御する液晶ドライバとを備え、色成分データに分けられたカラー画像データを液晶ドライバに時間分離で入力し、液晶表示パネルの画素をオン／オフ制御するとともに、色成分データに対応する波長の外部光を導光部に入射し液晶表示パネルにカラー画像を表示するものである。
【００１７】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネルの外部光透過部に設けられ、色成分データに対応する波長の外部光を透過可能なカラーフィルタを備え、外部光透過部の液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する波長の外部光を外部光透過部から透過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するものである。
【００１８】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネルの外部光透過部を透過した外部光を分光するプリズムを備え、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルから色成分データに対応する波長の外部光を取り出し導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するものである。
【００１９】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルを受けるスリットと、スリットの開口部を覆う液晶パネルとを備え、開口部に位置する液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する単一波長の外部光をスリットの開口部から通過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するものである。
【００２０】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルが入射する液晶パネルを備え、液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する波長域の外部光を通過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するものである。
【００２１】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部を備えたものである。
【００２２】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、透過型カラー液晶表示装置を駆動するバッテリーの残量を検出する残量検出部と、残量検出部で検出されたバッテリーの残量が所定値以下になったときに外部光を用いて液晶表示パネルにカラー画像を表示するように制御する外部光制御部とを備えたものである。
【００２３】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、導光部に対して液晶表示パネルの外部光透過部と同じ側に導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部と、導光部と光源部との間に設けられ、外部光透過部を透過した外部光を反射し光源部から発せられた内部光を透過するハーフミラーとを備えたものである。
【００２４】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、光検出部で検出された合計光量をもとに、光源部を制御する光量最適化部とを備えたものである。
【００２５】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、光検出部で検出された合計光量をもとに、外部光透過部を制御する光量最適化部とを備えたものである。
【００２６】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、内部光が入射する第１の導光部と外部光が入射する第２の導光部とを有する導光部と、内部光が入射する第１の導光部の側面と対向する側面に設けられた反射膜とを備えたものである。
【００２７】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネル、第１の導光部及び第２の導光部の順に重ねて配置されたものである。
【００２８】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネル、第２の導光部及び第１の導光部の順に重ねて配置されたものである。
【００２９】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、第１の導光部と第２の導光部との間に、第１の導光部に入射した内部光を反射し、第２の導光部に入射した外部光を透過するハーフミラーを備えたものである。
【００３０】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、第１の導光部と第２の導光部との間に、第２の導光部に入射した外部光を反射し、第１の導光部に入射した内部光を透過するハーフミラーを備えたものである。
【００３１】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、光源部が線光源から構成されたものである。
【００３２】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、光源部が点光源から構成されたものである。
【００３３】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、光源部が面光源から構成されたものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、１は透過型カラー液晶表示装置、２は液晶表示パネル、３は液晶表示パネル２の下面側に設けられた導光部、４は筐体（図示せず）の表示部（すなわち、液晶表示パネル２が露出する部分）の周囲に設けられ、外部光を内部に取り込む採光窓、５は導光部３の側面に配置された光源部、６は液晶表示パネル２の内部に設けられ、光源部５から発せられる光（以下、内部光という）の波長とほぼ同じ波長の外部光を透過可能なカラーフィルタ、７はカラーフィルタ６が設けられた液晶表示パネル２の部分を透過した外部光を、光源部５が配置されていない導光部３の側面に導く補助導光部である。
【００３５】
液晶表示パネル２は、カラーフィルタ６が設けられた外部光が透過する部分（以下、外部光透過部という）と、カラーフィルタ６が設けられていないカラー画像が表示される部分（以下、画像表示部という）とから構成される。
導光部３は、側面から入射した内部光及び外部光を上下方向に向け、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射するものであり、アクリル樹脂から成る棒状，板状の物体から構成されている。
光源部５は、後述するカラー画像データの色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な線光源、例えば、Ｒ（赤）光源，Ｇ（緑）光源，Ｂ（青）光源で構成されている。線光源として、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などがあり、製造工程で注入する不純物を制御することにより、各線光源が発する光の波長を目的とする波長にすることができる。
カラーフィルタ６は、採光窓４と対向する位置に配置され、後述するカラー画像データの色成分データに対応する波長の外部光を透過可能なフィルタ、例えば、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタで構成されている。
【００３６】
次に動作について説明する。
この実施の形態の透過型カラー液晶表示装置１では、液晶表示パネル２の画像表示部にカラー画像を表示するため、画像表示部用の液晶ドライバ（図示せず）に、カラー画像データを、例えば、画像データをＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータなどの３種類の色成分データに分け、各色成分データを同時ではなく異なる時間（時間分離）で液晶ドライバに入力し、画像表示部の各画素をオン（透過状態）／オフ（遮蔽状態）制御する。オン／オフ制御は、液晶の上下に偏向板が設けられているため、液晶を相転移させることにより行なう。
【００３７】
ここまでの動作は、内部光を用いる場合、外部光を用いる場合、内部光及び外部光を用いる場合のいずれの場合にも共通である。以下、内部光を用いる場合、外部光を用いる場合、内部光及び外部光を用いる場合の固有の動作について順に説明する。
【００３８】
先ず、内部光を用いる場合について図２を用いて説明する。この場合、色成分データに対応する波長の内部光を光源部５から発する。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲ光源を発光し、Ｇデータが入力するときＧ光源を発光し、Ｂデータが入力するときＢ光源を発光する。これにより、色成分データに対応する波長の内部光が導光部３に入射し、色成分データに対応する画像が画像表示部に表示され、この表示が人間の目の残像時間内に行われることによって光の混色がおこり、画像表示部にカラー画像が表示される。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲ面の画像が表示され、Ｇデータが入力するときＧ面の画像が表示され、Ｂデータが入力するときＢ面の画像が表示され、光の混色によってカラー画像が表示される。このようにＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータを液晶ドライバに入力する時間を互いに違え、高速に順番に入力することを、時間分離で液晶ドライバに入力すると言う。
【００３９】
また、内部光を用いる場合、液晶表示パネル２の外部光透過部の各画素を、外部光透過部用の液晶ドライバ（図示せず）により、オフ（遮光状態）とする。これにより、導光部３及び補助導光部７を通った内部光が、外部光透過部で遮光され、採光窓４から外部に漏れることはない。
【００４０】
次に、外部光を用いる場合について図３を用いて説明する。この場合、光源部５を消灯する。そして、色成分データに対応する波長の外部光が液晶表示パネル２の外部光透過部を透過するように、外部光透過部用の液晶ドライバ（図示せず）により、外部光透過部の各画素をオン／オフ制御する。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲフィルタが設けられている部分の画素をオン（透過状態）、Ｇフィルタ、Ｂフィルタが設けられている部分の画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｇデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＧフィルタが設けられている部分の画素をオン（透過状態）、Ｒフィルタ、Ｂフィルタが設けられている部分の画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｂデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＢフィルタが設けられている部分の画素をオン（透過状態）、Ｒフィルタ、Ｇフィルタが設けられている部分の画素をオフ（遮蔽状態）とする。これにより、色成分データに対応する波長の外部光が補助導光部７を通って導光部３に入射し、色成分データに対応する画像が画像表示部に表示され、この表示が人間の目の残像時間内に行われることによって光の混色がおこり、画像表示部にカラー画像が表示される。一般に、外部光は内部光に比べて十分に明るいので、外部光を用いるだけでも十分な明るさのカラー画像を表示できる。
【００４１】
次に、内部光と外部光とを用いる場合について図４を用いて説明する。この場合、色成分データに対応する波長の内部光を光源部５から発する。また、色成分データに対応する波長の外部光が液晶表示パネル２の外部光透過部を透過するように、外部光透過部用の液晶ドライバ（図示せず）により、外部光透過部の各画素をオン／オフ制御する。これにより、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光が導光部３に入射し、色成分データに対応する画像が画像表示部に表示され、この表示が人間の目の残像時間内に行われることによって光の混色がおこり、画像表示部にカラー画像が表示される。内部光を用いるだけでは十分な明るさのカラー画像を表示できない場合、内部光と外部光を併用することにより十分な明るさのカラー画像を表示できる。
【００４２】
なお、外部光の使用や光源部５の消灯は、手動スイッチ（図示せず）や自動スイッチ（図示せず）を用いて行う。例えば、バッテリーで透過型カラー液晶表示装置１を駆動する場合に、バッテリーの残量を残量検出部（図示せず）で検出し、バッテリーの残量が所定値以下となったときに外部光を使用するように外部光制御部（図示せず）により制御するように構成する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態１によれば、色成分データに対応する波長の外部光が液晶表示パネル２の外部光透過部を透過し導光部３に入射するように、外部光透過部液晶ドライバ（図示せず）により、液晶表示パネル２の外部光透過部の各画素をオン／オフ制御するので、外部光を用いて、カラーフィルタが設けられていない液晶表示パネル２の画像表示部にカラー画像を表示できる効果が得られる。また、外部光を用いることで、十分な明るさのカラー画像を表示でき、また、消費電力を削減できる効果が得られる。
【００４４】
また、液晶表示パネル２の外部光透過部の各画素をオン／オフ制御することにより、外部光の入射や内部光のもれを制御するので、外部光の入射や内部光のもれを容易に制御できる効果が得られる。
【００４５】
また、バッテリーの残量を残量検出部（図示せず）で検出し、バッテリーの残量が所定値以下となったときに外部光を使用するように外部光制御部により制御する場合には、バッテリを有効利用できる効果が得られる。
【００４６】
なお、上述した実施の形態１では、液晶表示パネル２の内部にカラーフィルタ６を設ける場合について説明したが、液晶表示パネル２の外部に設けてもよい。
【００４７】
また、上述した実施の形態１では、外部光が透過する部分とカラー画像が表示される部分とを、１つの液晶表示パネル２で構成する場合について説明したが、別々の液晶表示パネルで構成してもよい。
【００４８】
また、上述した実施の形態１では、外部光透過部の各画素をオン／オフ制御する場合について説明したが、画素に限られるものではない。例えば、各カラーフィルタの面積とほぼ同じ面積を有する窓状の画素相当のものを考え、これに対応する液晶をオン／オフ制御してもよい。この場合、画素による開口率の低下を防ぐことができる。
【００４９】
また、上述した実施の形態１で説明した色成分データは中間調を表わす階調データであってもよい。また、上述した実施の形態１では、色成分データとしてＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータの組み合わせを用いる場合について説明したが、他の組み合わせを用いてもよい。
【００５０】
また、上述した実施の形態１では、筐体の表示部の周囲に採光窓４を設ける場合について説明したが、これに限らず、カラー画像の表示に支障がない位置やデザイン上の適切な位置に採光窓を設けてもよい。例えば、採光窓を筐体の表示部の周囲全てに設けてもよい。また、採光窓を液晶表示パネルに対して光源部５と同じ側に設けてもよい。
【００５１】
また、上述した実施の形態１では、カラーフィルタ６を３つのフィルタで構成し、それらをまとめて配置する場合について説明したが、各フィルタを別々に配置し、それに合わせて採光窓を設けてもよい。
【００５２】
また、上述した実施の形態１では、採光窓４とカラーフィルタ６の形状がほぼ一致する場合について説明したが、これに限らず、外部光が取り込み易いように採光窓の構成を変更してもよい。例えば、採光窓の上端から下端に向かって徐々に小さくなるように構成してもよい。また、採光窓に集光レンズを設けるように構成してもよい。
【００５３】
また、上述した実施の形態１では、採光窓４とカラーフィルタ６とが隣接している場合について説明したが、これに限らず、カラーフィルタと離れた位置に採光窓を設け、そこから取り込まれた外部光を光ファイバーを用いて液晶表示パネルの外部光透過部に導いてもよい。また、カラーフィルタと隣接する位置及びカラーフィルタから離れた位置に採光窓を設け、カラーフィルタと隣接する位置の採光窓から取り込まれた外部光と、光ファイバーを用いて導かれた外部光とを液晶表示パネルの外部光透過部に導いてもよい。
【００５４】
また、上述した実施の形態１では、光源部５を３つの線光源で構成し、それらをまとめて配置する場合について説明したが、これに限らず、カラー画像の画質が向上し、装置の小型化が図れるように線光源の構成や配置を変更してもよい。例えば、ある種類の線光源の数を増やしたり、全種類の線光源の数を増やしてもよい。また、線光源を、直線状だけではなく折れ線状に配置してもよい。また、各線光源を個別に配置してもよい。
【００５５】
また、光源部５から発せられる内部光の波長とカラーフィルタ６を透過する外部光の波長がほぼ同じであることが望ましいが、ピーク波長や波長幅は異なっていてもよい。これにより、光源部を構成する線光源の選択やカラーフィルタを構成するフィルタの選択の制約が少なくなり、低コスト化が図れる。
【００５６】
また、液晶表示パネル２に使用する液晶は、アクティブ型液晶、パッシブ型液晶などのいずれでもよい。例えば、ＴＦＴ型液晶、ＳＴＮ型液晶、ＴＮ型液晶などが挙げられる。
【００５７】
また、カラーフィルタ６は、固体状、シート状、液状、液晶状などのいずれでもよい。
【００５８】
実施の形態２．
実施の形態１では、液晶表示パネル２の外部光透過部が、導光部３に対して光源部５と反対側に位置する場合について説明したが、この実施の形態では、同じ側に位置する場合について説明する。
【００５９】
図５はこの発明の実施の形態２による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、２１は透過型カラー液晶表示装置、２２は導光部３と光源部５との間に設けられ、光源部５から発せられた内部光を透過し、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光を反射するハーフミラーである。
【００６０】
光源部５は、導光部３に対して液晶表示パネル２の外部光透過部と同じ側に、導光部３の側面に隣接して配置されている。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
実施の形態２の透過型カラー液晶表示装置２１では、光源部５から発せられた内部光は、ハーフミラー２２を透過して導光部３に入射し、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光はハーフミラー２２で反射して導光部３に入射する。
【００６２】
以上のように、この実施の形態２によれば、液晶表示パネル２の外部光透過部を導光部３に対して光源部５と同じ側に配置し、かつ光源部５から発せられた内部光がハーフミラー２２を透過して導光部３に入射し、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光がハーフミラー２２で反射して導光部３に入射するように、導光部３と光源部５との間にハーフミラー２２を設けたので、内部光が採光窓４から外部に漏れることがなく、液晶表示パネル２の画像表示部に表示されるカラー画像が見にくくなることを防止できる効果が得られる。
【００６３】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、３１は透過型カラー液晶表示装置、３２はハーフミラー２２及び光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面に近接して配置され、導光部３に入射した内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部である。
【００６４】
光検出部３２は、例えば、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光などの色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する。
その他の構成要素は、図５で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
実施の形態３の透過型カラー液晶表示装置３１では、光検出部３２で検出された合計光量をもとに、外部光の光量が変化しても、液晶表示パネル２の画像表示部に照射される、例えばＲ光、Ｇ光、Ｂ光などの色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量が均一となるように、光量最適化部（図示せず）により光源部５を構成する各線光源の駆動電圧を制御する。例えば、液晶表示パネル２の画像表示部に表示するカラー画像の輝度や消費電力の選択が容易となるように、スイッチなどにより各線光源の駆動電圧の大きさを段階的に調整する。
【００６６】
あるいは、液晶の透過率には図７に示すような電圧特性があるので、光検出部３２で検出された合計光量をもとに、外部光の光量が変化しても、液晶表示パネル２の画像表示部に照射される、例えばＲ光、Ｇ光、Ｂ光などの色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量が均一となるように、光量最適化部（図示せず）により液晶表示パネル２の外部光透過部の液晶に印加する電圧を制御する。
【００６７】
以上のように、この実施の形態３によれば、導光部３に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出し、検出された合計光量をもとに光源部５を構成する各線光源の駆動電圧や液晶表示パネル２の外部光透過部の液晶に印加する電圧を制御するので、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を均一化できる効果が得られる。
【００６８】
なお、上述した実施の形態３では、ハーフミラー２２及び光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面に近接して光検出部３２を配置する場合について説明したが、これに限らず、例えば、液晶表示パネル２の上側やハーフミラー２２の直後に光検出部３２を配置してもよい。また、導光部３に入射した内部光及び外部光を光ファイバなどで取出し、光検出部に導いてもよい。
【００６９】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、光源部が線光源から構成される場合について説明したが、この実施の形態では、光源部が点光源から構成される場合について説明する。
【００７０】
図８はこの発明の実施の形態４による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、４１は透過型カラー液晶表示装置、４２は導光部３の側面に配置された光源部である。
【００７１】
光源部４２は、カラー画像データの色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な点光源、例えば、Ｒ（赤）光源，Ｇ（緑）光源，Ｂ（青）光源で構成されている。点光源として、例えば、ＬＥＤ，ＥＬなどがあり、製造工程で注入する不純物を制御することにより、各点光源が発する光の波長を目的とする波長にすることができる。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
以上のように、この実施の形態４によれば、光源部４２を点光源で構成するので、装置の小型化や低コスト化を図ることができる効果が得られる。
【００７３】
実施の形態５．
実施の形態１〜３では、光源部が線光源から構成される場合について説明したが、この実施の形態では、光源部が面光源から構成される場合について説明する。
【００７４】
図９はこの発明の実施の形態５による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、５１は透過型カラー液晶表示装置、５２は導光部３の下面側に配置された光源部である。
【００７５】
光源部５２は、カラー画像データの色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な面光源、例えば、Ｒ（赤）光源，Ｇ（緑）光源，Ｂ（青）光源で構成されている。光源部５２は、複数個の面光源が面状に並ぶように構成されている。面光源として、例えば、ＬＥＤ，ＥＬなどがあり、製造工程で注入する不純物を制御することにより、各面光源が発する光の波長を目的とする波長にすることができる。
導光部３は、下面から入射した内部光を透過し、及び側面から入射した外部光を上下方向に向け、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射するものである。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
以上のように、この実施の形態５によれば、光源部５２を面光源で構成するので、光源部５２が高輝度となり、内部光を用いるだけでも十分な明るさのカラー画像を表示できる効果が得られる。
【００７７】
実施の形態６．
実施の形態１〜５では、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光と光源部から発せられた内部光が同じ導光部３に入射する場合について説明したが、この実施の形態では、別々の導光部に入射する場合について説明する。
【００７８】
図１０はこの発明の実施の形態６による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、６１は透過型カラー液晶表示装置、６２は液晶表示パネル２側に配置された第１の導光部６２ａと第１の導光部６２ａに対して液晶表示パネル２と反対側に配置された第２の導光部６２ｂとから構成された、液晶表示パネル２の下面側に設けられた導光部、６３は第１の導光部６２ａの側面に配置された光源部、６４は光源部６３が配置された第１の導光部６２ａの側面と対向する側面に設けられた反射膜、６５は液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光を第２の導光部６２ｂの側面に導く補助導光部である。
【００７９】
第２の導光部６２ｂは、側面から入射した外部光を上下方向に向けるものであり、第１の導光部６２ａは、下面から入射した外部光を透過し、及び側面から入射した内部光を上下方向に向け、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射するものである。
光源部６３は、線光源または点光源で構成されている。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
実施の形態６の透過型カラー液晶表示装置では、光源部６３から発せられた内部光は、第１の導光部６２ａに入射し、第１の導光部６２ａにより上下方向に向けられ、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射する。また、第１の導光部６２ａを通った内部光は反射膜６４により第１の導光部６２ａに戻される。従って、内部光が外部に漏れることはない。
【００８１】
また、実施の形態６の透過型カラー液晶表示装置では、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光は、補助導光部６５を通って第２の導光部６２ｂに入射し、第２の導光部６２ｂにより上下方向に向けられ、第１の導光部６２ａを透過して、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射する。外部光は内部光に比べて十分に明るいので、第１の導光部６２ａを透過して液晶表示パネル２の画像表示部を照射する場合でも十分な明るさのカラー画像を表示できる。また、外部光が入射する第２の導光部６２ｂの側面と対向する側面に反射膜が設けられていないため、外部光が逆行して採光窓４から外部に漏れることはない。
【００８２】
また、図１１に示すように、内部光が入射する第１の導光部６２ａと外部光が入射する第２の導光部６２ｂの配置を入れ替えた場合にも、第１の導光部６２ａを通った内部光は反射膜６４により第１の導光部６２ａに戻され、内部光が外部に漏れることはない。また、外部光が入射する第２の導光部６２ｂの側面と対向する側面に反射膜が設けられていないため、外部光が逆行して採光窓４から外部に漏れることはない。
【００８３】
以上のように、この実施の形態６によれば、内部光が入射する第１の導光部６２ａと外部光が入射する第２の導光部６２ｂとを別々に設け、内部光が入射する第１の導光部６２ａの側面と対向する側面に反射膜６４を設けているので、第１の導光部６２ａを通った内部光が反射膜６４により第１の導光部６２ａに戻され外部に漏れず、内部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００８４】
また、内部光が入射する第１の導光部６２ａを液晶表示パネル２側に配置した場合には、内部光を積極的に利用する構造となり、内部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００８５】
また、外部光が入射する第２の導光部６２ｂを液晶表示パネル２側に配置した場合には、外部光を積極的に利用する構造となり、外部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００８６】
実施の形態７．
図１２はこの発明の実施の形態７による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、７１は透過型カラー液晶表示装置、７２は第１の導光部６２ａと第２の導光部６２ｂとの間に設けられ、第１の導光部６２ａに入射した内部光を反射し第２の導光部６２ｂに入射し液晶表示パネル２側に向けられた外部光を透過するハーフミラーである。
その他の構成要素は、図１０で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００８７】
実施の形態７の透過型カラー液晶表示装置７１では、第１の導光部６２ａに入射し第２の導光部６２ｂ側に向かった内部光は、ハーフミラー７２により反射し、液晶表示パネル２側に向けられる。
【００８８】
以上のように、この実施の形態７によれば、第１の導光部６２ａと第２の導光部６２ｂとの間に、第１の導光部６２ａに入射した内部光を反射し第２の導光部６２ｂに入射し液晶表示パネル２側に向けられた外部光を透過するハーフミラー７２を設けたので、内部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００８９】
なお、図１１の場合において、第１の導光部６２ａと第２の導光部６２ｂとの間に、第２の導光部６２ａに入射した外部光を反射し第１の導光部６２ａに入射し液晶表示パネル２側に向けられた内部光を透過するハーフミラーを設けた場合には、外部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００９０】
実施の形態８．
図１３はこの発明の実施の形態８による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、８１は透過型カラー液晶表示装置、８２は液晶表示パネル、８３は液晶表示パネル８２を透過した外部光を光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面方向に導く補助導光部、８４は補助導光部８３と液晶パネル８７との間に配置され、補助導光部８３により導かれた外部光を分光するプリズム、８５は光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面に設けられ、プリズム８４により分光して得られた外部光のスペクトルを受けるスリット、８６は色成分データに対応する波長の外部光が到達する位置に設けられたスリット８５の開口部、８７はスリット８５の開口部８６を覆う液晶パネルである。
【００９１】
液晶表示パネル８２は、採光窓４と対向する外部光が透過する部分（以下、外部光透過部という）とカラー画像が表示される部分（以下、画像表示部という）とから構成される。
液晶パネル８７は、液晶表示パネル８２と構造的に同一である。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００９２】
実施の形態８の透過型カラー液晶表示装置８１では、外部光を用いる場合、色成分データに対応する単一波長の外部光がスリット８５の開口部８６を通過するように、液晶パネル用の液晶ドライバ（図示せず）により、スリット８５の開口部８６に位置する液晶パネル８７の画素をオン／オフ制御する。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲ光が到達する開口部８６に位置する画素をオン（透過状態）、その他の開口部８６に位置する画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｇデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＧ光が到達する開口部８６に位置する画素をオン（透過状態）、その他の開口部８６に位置する画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｂデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＢ光が到達する開口部８６に位置する画素をオン（透過状態）、その他の開口部８６に位置する画素をオフ（遮蔽状態）とする。これにより、外部光透過部を透過した外部光が補助導光部８３を通ってプリズム８４により分光され、得られた外部光のスペクトルのうち色成分データに対応する単一波長の外部光がスリット８５の開口部８６を通過し、導光部３に入射する。
【００９３】
以上のように、この実施の形態８によれば、外部光をプリズム８４により分光し色成分データに対応する単一波長の外部光をスリット８５の開口部８６から通過させ導光部３に入射するので、鮮明なカラー画像を表示できる効果が得られる。また、開口部８６の位置により導光部４に入射する外部光の波長が決まり、種々の色成分データに対応するように容易に設計変更できる効果が得られる。
【００９４】
なお、スリット８５の開口部８６の位置と、そこを通過する外部光の波長と同じ波長の内部光を発する線光源の位置とを、導光部３に関して対称（すなわち、導光部３を２分する、内部光及び外部光が入射する側面と平行な側面（以下、対称面という）を仮定して、その対称面に対して対称）となるように構成した場合、内部光が導光部３内を通って液晶表示パネルに向かう光路と、外部光が導光部３を通って液晶表示パネルに向かう光路が対称面に対して対称となり、導光部３の設計が容易になる。
【００９５】
また、上述した実施の形態８では、液晶パネル８７の各画素をオン／オフ制御する場合について説明したが、画素に限られるものではない。例えば、スリットの各開口面積とほぼ同じ面積を有する窓状の画素相当のものを考え、これに対応する液晶をオン／オフ制御してもよい。この場合、画素による開口率の低下を防ぐことができる。
【００９６】
実施の形態９．
実施の形態８では、プリズムで分光して得られた外部光のスペクトルから単一波長の外部光を取り出す場合について説明したが、この実施の形態では、プリズムで分光して得られた外部光のスペクトルから所定の波長域の外部光を取り出す場合について説明する。
【００９７】
図１４はこの発明の実施の形態９による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、９１は透過型カラー液晶表示装置、９２は液晶表示パネル８２の外部光透過部を透過した外部光を分光するプリズム、９３はプリズム９２により分光して得られた外部光のスペクトルを光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面方向に導く補助導光部、９４は光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面に設けられ、プリズム９２により分光して得られた外部光のスペクトルが入射する液晶パネルである。
【００９８】
液晶パネル９４は、液晶表示パネル８２と構造的に同一である。
その他の構成要素は、図１３で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００９９】
実施の形態９の透過型カラー液晶表示装置では、外部光を用いる場合、色成分データに対応する波長域の外部光が液晶パネル９４を透過するように、液晶パネル用の液晶ドライバ（図示せず）により、液晶パネル９４の各画素をオン／オフ制御する。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲ光が到達する部分の画素をオン（透過状態）、その他の部分の画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｇデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＧ光が到達する部分の画素をオン（透過状態）、その他の部分の画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｂデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＢ光が到達する部分の画素をオン（透過状態）、その他の部分の画素をオフ（遮蔽状態）とする。これにより、外部光透過部を透過した外部光がプリズム９２により分光され、得られた外部光のスペクトルのうち色成分データに対応する波長域の外部光が液晶パネル９４を透過し導光部３に入射する。
【０１００】
以上のように、この実施の形態９によれば、外部光をプリズム９２により分光し色成分データに対応する波長域の外部光が液晶パネル９４を透過し導光部３に入射するように、液晶パネル９４の各画素をオン／オフ制御するので、導光部３に入射する外部光の光量、波長域を容易に制御できる効果が得られる。
【０１０１】
なお、導光部３を複数の層を重ね合わせた構成とし、プリズム９２により分光して得られた外部光のスペクトルを一部の波長域毎に分けて光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面方向に導くように構成した場合、分光された外部光の混色を防止できる。
【０１０２】
また、上述した実施の形態９では、液晶パネル９４の各画素をオン／オフ制御する場合について説明したが、画素に限られるものではない。例えば、各波長が到達する部分の面積とほぼ同じ面積を有する窓状の画素相当のものを考え、これに対応する液晶をオン／オフ制御してもよい。この場合、画素による開口率の低下を防ぐことができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの下面側に設けられた導光部と、液晶表示パネルを制御する液晶ドライバとを備え、色成分データに分けられたカラー画像データを液晶ドライバに時間分離で入力し、液晶表示パネルの画素をオン／オフ制御するとともに、色成分データに対応する波長の外部光を導光部に入射し液晶表示パネルにカラー画像を表示するように過型カラー液晶表示装置を構成したので、外部光を用いてカラーフィルタが設けられていない液晶表示パネルの部分にカラー画像を表示できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０４】
この発明によれば、液晶表示パネルの外部光透過部に設けられ、色成分データに対応する波長の外部光を透過可能なカラーフィルタを備え、外部光透過部の液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する波長の外部光を外部光透過部から透過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、色成分データに対応する波長の外部光を容易に得ることができる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０５】
この発明によれば、液晶表示パネルの外部光透過部を透過した外部光を分光するプリズムを備え、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルから色成分データに対応する波長の外部光を取り出し導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、色成分データに対応する波長の外部光を容易に得ることができる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０６】
この発明によれば、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルを受けるスリットと、スリットの開口部を覆う液晶パネルとを備え、開口部に位置する液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する単一波長の外部光をスリットの開口部から通過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、鮮明なカラー画像を表示できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。また、開口部の位置により導光部に入射する外部光の波長が決まり、種々の色成分データに対応するように容易に設計変更できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０７】
この発明によれば、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルが入射する液晶パネルを備え、液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する波長域の外部光を通過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、導光部に入射する外部光の光量、波長域を容易に制御できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０８】
この発明によれば、導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部を備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光を用いてカラーフィルタが設けられていない液晶表示パネルの部分にカラー画像を表示できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０９】
この発明によれば、透過型カラー液晶表示装置を駆動するバッテリーの残量を検出する残量検出部と、残量検出部で検出されたバッテリーの残量が所定値以下になったときに外部光を用いて液晶表示パネルにカラー画像を表示するように制御する外部光制御部とを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、バッテリーを有効利用できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１０】
この発明によれば、導光部に対して液晶表示パネルの外部光透過部と同じ側に導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部と、導光部と光源部との間に設けられ、外部光透過部を透過した外部光を反射し光源部から発せられた内部光を透過するハーフミラーとを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光が外部光の取り込み位置から外部に漏れにくくなり、カラー画像が見にくくなることを防止できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１１】
この発明によれば、導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、光検出部で検出された合計光量をもとに、光源部を制御する光量最適化部とを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を均一化できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１２】
この発明によれば、導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、光検出部で検出された合計光量をもとに、外部光透過部を制御する光量最適化部とを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を均一化できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１３】
この発明によれば、内部光が入射する第１の導光部と外部光が入射する第２の導光部とを有する導光部と、内部光が入射する第１の導光部の側面と対向する側面に設けられた反射膜とを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、第１の導光部を通った内部光が反射膜により第１の導光部に戻され、内部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１４】
この発明によれば、液晶表示パネル、第１の導光部及び第２の導光部の順に重ねて配置するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１５】
この発明によれば、液晶表示パネル、第２の導光部及び第１の導光部の順に重ねて配置するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、外部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１６】
この発明によれば、第１の導光部と第２の導光部との間に、第１の導光部に入射した内部光を反射し、第２の導光部に入射した外部光を透過するハーフミラーを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１７】
この発明によれば、第１の導光部と第２の導光部との間に、第２の導光部に入射した外部光を反射し、第１の導光部に入射した内部光を透過するハーフミラーを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、外部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１８】
この発明によれば、光源部を線光源から構成するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、光源部が導光部の側面に配置され薄形であり、また比較的内部光の光量が高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１９】
この発明によれば、光源部を点光源から構成するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、小型で低コストの透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１２０】
この発明によれば、光源部を面光源から構成するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光を用いて十分な明るさのカラー画像を表示できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】 内部光を用いてカラー画像を表示する場合の動作タイミング図である。
【図３】 外部光を用いてカラー画像を表示する場合の動作タイミング図である。
【図４】 内部光及び外部光を用いてカラー画像を表示する場合の動作タイミング図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態３による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図７】 液晶の透過率の電圧特性図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態５による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６による透過型カラー液晶表示装置の変形例の構成を示す斜視図である。
【図１２】 この発明の実施の形態７による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１３】 この発明の実施の形態８による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１４】 この発明の実施の形態９による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１５】 従来例１の透過型液晶表示装置に用いるバックライトの構成を示す断面図である。
【図１６】 従来例２の透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１ 透過型カラー液晶表示装置、２，８２ 液晶表示パネル、３，６２ 導光部、４ 採光窓、５，４２，５２，６３ 光源部、６ カラーフィルタ、７，６５，８３，９３ 補助導光部、２２，７２ ハーフミラー、３２ 光検出部、６２ａ 第１の導光部、６２ｂ 第２の導光部、６４ 反射膜、８４，９２ プリズム、８５ スリット、８６ 開口部、８７，９４ 液晶パネル。
【発明の属する技術分野】
この発明は、フィールドシーケンシャル方式を用いた透過型カラー液晶表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１５は、例えば特開平８−１２２５３４号公報に示された従来例１の透過型液晶表示装置に用いるバックライトの構成を示す断面図である。図において、１０１はバックライト、１０２は導光板、１０３は導光板１０２の下面に設けられた反射板、１０４は導光板１０２の上面に設けられた光拡散板、１０５は導光板１０２の側面に近接して配置された線状光源、１０６は線状光源１０５を取り囲む反射器、１０７は線状光源１０５が近接して配置されていない側面に位置する導光板１０２の開口部、１０８は軸１０８ａを中心に回動し開口部１０７を開閉する開閉板、１０９は開閉板１０８の導光板１０２側の表面に設けられた反射膜である。
【０００３】
次に動作について説明する。
周囲の照度が高い戸外などで使用するとき、開閉板１０８を開状態として、開口部１０７を開ける。この際、線状光源１０５から発せられた光（以下、内部光という）が、直接または反射器１０６で反射した後、導光板１０２に入射する。また、内部光の一部が開口部１０７から外部に漏れる一方、太陽光を含めた外部光が、外部に漏れた光量以上に開口部１０７から導光板１０２に入射する。導光板１０２に入射した内部光及び外部光は、反射板１０３で反射した後、光拡散板１０４で拡散し、矢印Ａ方向に均一に出射する。
【０００４】
周囲の照度が低い室内などで使用するとき、開口部１０７から漏れる内部光の光量より開口部１０７から入射する外部光の光量の方が少なくなるため、開閉板１０８を閉状態として、開口部１０７を閉じる。この際、内部光が、直接または反射器１０６で反射した後、導光板１０２に入射する。また、内部光の一部が反射膜１０９で反射し、導光板１０２に戻される。導光板１０２に入射した内部光は、反射板１０３で反射した後、光拡散板１０４で拡散し、矢印Ａ方向に均一に出射する。
【０００５】
なお、特開平８−１２２５３４号公報では、光の入射方向で光透過性に選択性がある反射ミラーを開口部１０７に設け、導光板１０２内の光を反射ミラーで反射し、外部光を反射ミラーを介して導光板１０２に入射させる場合を開示している。
【０００６】
また、特開平８−１２２５３４号公報では、外部光の照度を検出する検出器を設け、周囲の照度に応じてモータ等の駆動手段を用いて、自動的に開口部１０７を開閉する場合を開示している。
【０００７】
図１６は、例えば特開平１０−６８９４８号公報に示された従来例２の透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。図において、２０１は透過型液晶表示装置、２０２は液晶表示パネル、２０３は筐体（図示せず）の表示部の周囲に設けられた採光窓、２０４は液晶表示パネル２０２の下面側に設けられた第１の誘導路、２０５は第１の誘導路２０４の側面に近接して配置されたランプユニット、２０６は採光窓２０３から入射した外部光を、ランプユニット２０５が近接して配置されていない第１の誘導路２０４の側面に導く第２の誘導路、２０７は採光窓２０３の開閉を行う遮蔽板、２０８は第１の誘導路２０４の下面に設けられた光拡散板、２０９は液晶表示パネル２０２の上面及び採光窓２０３に設けられた低反射膜、２１０は第２の誘導路２０６の内壁及び遮蔽板２０７の第２の誘導路２０６側の表面に設けられた反射膜である。
【０００８】
次に動作について説明する。
周囲が十分に明るいとき、ランプユニット２０５を消灯し、遮蔽板２０７を開状態とし、採光窓２０３を開ける。この際、太陽光を含めた外部光が、採光窓２０３から第２の誘導路２０６に入射し、第２の誘導路２０６の内壁に設けられた反射膜２１０により反射した後、第１の誘導路２０４に入射する。第１の誘導路２０４に入射した外部光は、光拡散板２０８によって拡散し、液晶表示パネル２０２を背後から均一に照射する。
【０００９】
一方、周囲の光量が乏しいとき、ランプユニット２０５を点灯する。この際、ランプユニット２０５から発せられた光（以下、内部光という）が、第１の誘導路２０４に入射する。また、第１の誘導路２０４から第２の誘導路２０６に入射した内部光が採光窓２０３から外部に出射すると、液晶表示に必要な光量が少なくなったり、操作者の視野に採光窓２０３からの光が直接入り表示画面が見づらくなったりするため、遮蔽板２０７を閉状態とし、採光窓２０３を閉じる。これにより、第２の誘導路２０６に入射した内部光は、遮蔽板２０７に設けられた反射膜２１０により反射し、第２の誘導路２０６に戻る。そして、第２の誘導路２０６の内壁に設けられた反射膜２１０により反射した後、再び第１の誘導路２０４に入射する。第１の誘導路２０４に入射した内部光は、光拡散板２０８によって拡散し、液晶表示パネル２０２を背後から均一に照射する。
【００１０】
なお、特開平１０−６８９４８号公報では、外部光を採集する光採集端子と、光採集端子により採集された外部光を採光窓２０３に導く光ファイバと、光ファイバを採光窓２０３に光接続するための接続端子とを設け、光採集端子により採集された外部光を光ファイバにより採光窓２０３に導き、接続端子を介して採光窓２０３に誘導する場合を開示している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
従来例１の透過型液晶表示装置は以上のように構成されているので、開口部１０７から入射する外部光から、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）などの原色光を取り出すことができず、外部光を用いてカラーフィルタが設けられていない液晶表示パネルにカラー画像を表示できないという課題があった。
【００１２】
また、従来例１の透過型液晶表示装置では、開閉板１０８を用いて外部光の入射や内部光のもれを制御するので、外部光の入射や内部光のもれの制御が容易でないという課題があった。
【００１３】
同様に、従来例２の透過型液晶表示装置は以上のように構成されているので、採光窓２０３から入射する外部光から、Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）などの原色光を取り出すことができず、外部光を用いてカラーフィルタが設けられていない液晶表示パネルにカラー画像を表示できないという課題があった。
【００１４】
また、従来例２の透過型液晶表示装置では、遮蔽板２０７を用いて外部光の入射や内部光のもれを制御するので、外部光の入射や内部光のもれの制御が容易でないという課題があった。
【００１５】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、外部光を用いてカラー画像を表示でき、かつ外部光の入射や内部光のもれを容易に制御できる透過型カラー液晶表示装置を得ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの下面側に設けられた導光部と、液晶表示パネルを制御する液晶ドライバとを備え、色成分データに分けられたカラー画像データを液晶ドライバに時間分離で入力し、液晶表示パネルの画素をオン／オフ制御するとともに、色成分データに対応する波長の外部光を導光部に入射し液晶表示パネルにカラー画像を表示するものである。
【００１７】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネルの外部光透過部に設けられ、色成分データに対応する波長の外部光を透過可能なカラーフィルタを備え、外部光透過部の液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する波長の外部光を外部光透過部から透過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するものである。
【００１８】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネルの外部光透過部を透過した外部光を分光するプリズムを備え、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルから色成分データに対応する波長の外部光を取り出し導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するものである。
【００１９】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルを受けるスリットと、スリットの開口部を覆う液晶パネルとを備え、開口部に位置する液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する単一波長の外部光をスリットの開口部から通過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するものである。
【００２０】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルが入射する液晶パネルを備え、液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する波長域の外部光を通過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するものである。
【００２１】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部を備えたものである。
【００２２】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、透過型カラー液晶表示装置を駆動するバッテリーの残量を検出する残量検出部と、残量検出部で検出されたバッテリーの残量が所定値以下になったときに外部光を用いて液晶表示パネルにカラー画像を表示するように制御する外部光制御部とを備えたものである。
【００２３】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、導光部に対して液晶表示パネルの外部光透過部と同じ側に導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部と、導光部と光源部との間に設けられ、外部光透過部を透過した外部光を反射し光源部から発せられた内部光を透過するハーフミラーとを備えたものである。
【００２４】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、光検出部で検出された合計光量をもとに、光源部を制御する光量最適化部とを備えたものである。
【００２５】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、光検出部で検出された合計光量をもとに、外部光透過部を制御する光量最適化部とを備えたものである。
【００２６】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、内部光が入射する第１の導光部と外部光が入射する第２の導光部とを有する導光部と、内部光が入射する第１の導光部の側面と対向する側面に設けられた反射膜とを備えたものである。
【００２７】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネル、第１の導光部及び第２の導光部の順に重ねて配置されたものである。
【００２８】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、液晶表示パネル、第２の導光部及び第１の導光部の順に重ねて配置されたものである。
【００２９】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、第１の導光部と第２の導光部との間に、第１の導光部に入射した内部光を反射し、第２の導光部に入射した外部光を透過するハーフミラーを備えたものである。
【００３０】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、第１の導光部と第２の導光部との間に、第２の導光部に入射した外部光を反射し、第１の導光部に入射した内部光を透過するハーフミラーを備えたものである。
【００３１】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、光源部が線光源から構成されたものである。
【００３２】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、光源部が点光源から構成されたものである。
【００３３】
この発明に係る透過型カラー液晶表示装置は、光源部が面光源から構成されたものである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の一形態を説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、１は透過型カラー液晶表示装置、２は液晶表示パネル、３は液晶表示パネル２の下面側に設けられた導光部、４は筐体（図示せず）の表示部（すなわち、液晶表示パネル２が露出する部分）の周囲に設けられ、外部光を内部に取り込む採光窓、５は導光部３の側面に配置された光源部、６は液晶表示パネル２の内部に設けられ、光源部５から発せられる光（以下、内部光という）の波長とほぼ同じ波長の外部光を透過可能なカラーフィルタ、７はカラーフィルタ６が設けられた液晶表示パネル２の部分を透過した外部光を、光源部５が配置されていない導光部３の側面に導く補助導光部である。
【００３５】
液晶表示パネル２は、カラーフィルタ６が設けられた外部光が透過する部分（以下、外部光透過部という）と、カラーフィルタ６が設けられていないカラー画像が表示される部分（以下、画像表示部という）とから構成される。
導光部３は、側面から入射した内部光及び外部光を上下方向に向け、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射するものであり、アクリル樹脂から成る棒状，板状の物体から構成されている。
光源部５は、後述するカラー画像データの色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な線光源、例えば、Ｒ（赤）光源，Ｇ（緑）光源，Ｂ（青）光源で構成されている。線光源として、例えば、ＬＥＤ（発光ダイオード）、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）などがあり、製造工程で注入する不純物を制御することにより、各線光源が発する光の波長を目的とする波長にすることができる。
カラーフィルタ６は、採光窓４と対向する位置に配置され、後述するカラー画像データの色成分データに対応する波長の外部光を透過可能なフィルタ、例えば、Ｒフィルタ、Ｇフィルタ、Ｂフィルタで構成されている。
【００３６】
次に動作について説明する。
この実施の形態の透過型カラー液晶表示装置１では、液晶表示パネル２の画像表示部にカラー画像を表示するため、画像表示部用の液晶ドライバ（図示せず）に、カラー画像データを、例えば、画像データをＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータなどの３種類の色成分データに分け、各色成分データを同時ではなく異なる時間（時間分離）で液晶ドライバに入力し、画像表示部の各画素をオン（透過状態）／オフ（遮蔽状態）制御する。オン／オフ制御は、液晶の上下に偏向板が設けられているため、液晶を相転移させることにより行なう。
【００３７】
ここまでの動作は、内部光を用いる場合、外部光を用いる場合、内部光及び外部光を用いる場合のいずれの場合にも共通である。以下、内部光を用いる場合、外部光を用いる場合、内部光及び外部光を用いる場合の固有の動作について順に説明する。
【００３８】
先ず、内部光を用いる場合について図２を用いて説明する。この場合、色成分データに対応する波長の内部光を光源部５から発する。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲ光源を発光し、Ｇデータが入力するときＧ光源を発光し、Ｂデータが入力するときＢ光源を発光する。これにより、色成分データに対応する波長の内部光が導光部３に入射し、色成分データに対応する画像が画像表示部に表示され、この表示が人間の目の残像時間内に行われることによって光の混色がおこり、画像表示部にカラー画像が表示される。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲ面の画像が表示され、Ｇデータが入力するときＧ面の画像が表示され、Ｂデータが入力するときＢ面の画像が表示され、光の混色によってカラー画像が表示される。このようにＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータを液晶ドライバに入力する時間を互いに違え、高速に順番に入力することを、時間分離で液晶ドライバに入力すると言う。
【００３９】
また、内部光を用いる場合、液晶表示パネル２の外部光透過部の各画素を、外部光透過部用の液晶ドライバ（図示せず）により、オフ（遮光状態）とする。これにより、導光部３及び補助導光部７を通った内部光が、外部光透過部で遮光され、採光窓４から外部に漏れることはない。
【００４０】
次に、外部光を用いる場合について図３を用いて説明する。この場合、光源部５を消灯する。そして、色成分データに対応する波長の外部光が液晶表示パネル２の外部光透過部を透過するように、外部光透過部用の液晶ドライバ（図示せず）により、外部光透過部の各画素をオン／オフ制御する。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲフィルタが設けられている部分の画素をオン（透過状態）、Ｇフィルタ、Ｂフィルタが設けられている部分の画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｇデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＧフィルタが設けられている部分の画素をオン（透過状態）、Ｒフィルタ、Ｂフィルタが設けられている部分の画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｂデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＢフィルタが設けられている部分の画素をオン（透過状態）、Ｒフィルタ、Ｇフィルタが設けられている部分の画素をオフ（遮蔽状態）とする。これにより、色成分データに対応する波長の外部光が補助導光部７を通って導光部３に入射し、色成分データに対応する画像が画像表示部に表示され、この表示が人間の目の残像時間内に行われることによって光の混色がおこり、画像表示部にカラー画像が表示される。一般に、外部光は内部光に比べて十分に明るいので、外部光を用いるだけでも十分な明るさのカラー画像を表示できる。
【００４１】
次に、内部光と外部光とを用いる場合について図４を用いて説明する。この場合、色成分データに対応する波長の内部光を光源部５から発する。また、色成分データに対応する波長の外部光が液晶表示パネル２の外部光透過部を透過するように、外部光透過部用の液晶ドライバ（図示せず）により、外部光透過部の各画素をオン／オフ制御する。これにより、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光が導光部３に入射し、色成分データに対応する画像が画像表示部に表示され、この表示が人間の目の残像時間内に行われることによって光の混色がおこり、画像表示部にカラー画像が表示される。内部光を用いるだけでは十分な明るさのカラー画像を表示できない場合、内部光と外部光を併用することにより十分な明るさのカラー画像を表示できる。
【００４２】
なお、外部光の使用や光源部５の消灯は、手動スイッチ（図示せず）や自動スイッチ（図示せず）を用いて行う。例えば、バッテリーで透過型カラー液晶表示装置１を駆動する場合に、バッテリーの残量を残量検出部（図示せず）で検出し、バッテリーの残量が所定値以下となったときに外部光を使用するように外部光制御部（図示せず）により制御するように構成する。
【００４３】
以上のように、この実施の形態１によれば、色成分データに対応する波長の外部光が液晶表示パネル２の外部光透過部を透過し導光部３に入射するように、外部光透過部液晶ドライバ（図示せず）により、液晶表示パネル２の外部光透過部の各画素をオン／オフ制御するので、外部光を用いて、カラーフィルタが設けられていない液晶表示パネル２の画像表示部にカラー画像を表示できる効果が得られる。また、外部光を用いることで、十分な明るさのカラー画像を表示でき、また、消費電力を削減できる効果が得られる。
【００４４】
また、液晶表示パネル２の外部光透過部の各画素をオン／オフ制御することにより、外部光の入射や内部光のもれを制御するので、外部光の入射や内部光のもれを容易に制御できる効果が得られる。
【００４５】
また、バッテリーの残量を残量検出部（図示せず）で検出し、バッテリーの残量が所定値以下となったときに外部光を使用するように外部光制御部により制御する場合には、バッテリを有効利用できる効果が得られる。
【００４６】
なお、上述した実施の形態１では、液晶表示パネル２の内部にカラーフィルタ６を設ける場合について説明したが、液晶表示パネル２の外部に設けてもよい。
【００４７】
また、上述した実施の形態１では、外部光が透過する部分とカラー画像が表示される部分とを、１つの液晶表示パネル２で構成する場合について説明したが、別々の液晶表示パネルで構成してもよい。
【００４８】
また、上述した実施の形態１では、外部光透過部の各画素をオン／オフ制御する場合について説明したが、画素に限られるものではない。例えば、各カラーフィルタの面積とほぼ同じ面積を有する窓状の画素相当のものを考え、これに対応する液晶をオン／オフ制御してもよい。この場合、画素による開口率の低下を防ぐことができる。
【００４９】
また、上述した実施の形態１で説明した色成分データは中間調を表わす階調データであってもよい。また、上述した実施の形態１では、色成分データとしてＲデータ、Ｇデータ、Ｂデータの組み合わせを用いる場合について説明したが、他の組み合わせを用いてもよい。
【００５０】
また、上述した実施の形態１では、筐体の表示部の周囲に採光窓４を設ける場合について説明したが、これに限らず、カラー画像の表示に支障がない位置やデザイン上の適切な位置に採光窓を設けてもよい。例えば、採光窓を筐体の表示部の周囲全てに設けてもよい。また、採光窓を液晶表示パネルに対して光源部５と同じ側に設けてもよい。
【００５１】
また、上述した実施の形態１では、カラーフィルタ６を３つのフィルタで構成し、それらをまとめて配置する場合について説明したが、各フィルタを別々に配置し、それに合わせて採光窓を設けてもよい。
【００５２】
また、上述した実施の形態１では、採光窓４とカラーフィルタ６の形状がほぼ一致する場合について説明したが、これに限らず、外部光が取り込み易いように採光窓の構成を変更してもよい。例えば、採光窓の上端から下端に向かって徐々に小さくなるように構成してもよい。また、採光窓に集光レンズを設けるように構成してもよい。
【００５３】
また、上述した実施の形態１では、採光窓４とカラーフィルタ６とが隣接している場合について説明したが、これに限らず、カラーフィルタと離れた位置に採光窓を設け、そこから取り込まれた外部光を光ファイバーを用いて液晶表示パネルの外部光透過部に導いてもよい。また、カラーフィルタと隣接する位置及びカラーフィルタから離れた位置に採光窓を設け、カラーフィルタと隣接する位置の採光窓から取り込まれた外部光と、光ファイバーを用いて導かれた外部光とを液晶表示パネルの外部光透過部に導いてもよい。
【００５４】
また、上述した実施の形態１では、光源部５を３つの線光源で構成し、それらをまとめて配置する場合について説明したが、これに限らず、カラー画像の画質が向上し、装置の小型化が図れるように線光源の構成や配置を変更してもよい。例えば、ある種類の線光源の数を増やしたり、全種類の線光源の数を増やしてもよい。また、線光源を、直線状だけではなく折れ線状に配置してもよい。また、各線光源を個別に配置してもよい。
【００５５】
また、光源部５から発せられる内部光の波長とカラーフィルタ６を透過する外部光の波長がほぼ同じであることが望ましいが、ピーク波長や波長幅は異なっていてもよい。これにより、光源部を構成する線光源の選択やカラーフィルタを構成するフィルタの選択の制約が少なくなり、低コスト化が図れる。
【００５６】
また、液晶表示パネル２に使用する液晶は、アクティブ型液晶、パッシブ型液晶などのいずれでもよい。例えば、ＴＦＴ型液晶、ＳＴＮ型液晶、ＴＮ型液晶などが挙げられる。
【００５７】
また、カラーフィルタ６は、固体状、シート状、液状、液晶状などのいずれでもよい。
【００５８】
実施の形態２．
実施の形態１では、液晶表示パネル２の外部光透過部が、導光部３に対して光源部５と反対側に位置する場合について説明したが、この実施の形態では、同じ側に位置する場合について説明する。
【００５９】
図５はこの発明の実施の形態２による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、２１は透過型カラー液晶表示装置、２２は導光部３と光源部５との間に設けられ、光源部５から発せられた内部光を透過し、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光を反射するハーフミラーである。
【００６０】
光源部５は、導光部３に対して液晶表示パネル２の外部光透過部と同じ側に、導光部３の側面に隣接して配置されている。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
実施の形態２の透過型カラー液晶表示装置２１では、光源部５から発せられた内部光は、ハーフミラー２２を透過して導光部３に入射し、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光はハーフミラー２２で反射して導光部３に入射する。
【００６２】
以上のように、この実施の形態２によれば、液晶表示パネル２の外部光透過部を導光部３に対して光源部５と同じ側に配置し、かつ光源部５から発せられた内部光がハーフミラー２２を透過して導光部３に入射し、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光がハーフミラー２２で反射して導光部３に入射するように、導光部３と光源部５との間にハーフミラー２２を設けたので、内部光が採光窓４から外部に漏れることがなく、液晶表示パネル２の画像表示部に表示されるカラー画像が見にくくなることを防止できる効果が得られる。
【００６３】
実施の形態３．
図６はこの発明の実施の形態３による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、３１は透過型カラー液晶表示装置、３２はハーフミラー２２及び光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面に近接して配置され、導光部３に入射した内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部である。
【００６４】
光検出部３２は、例えば、Ｒ光、Ｇ光、Ｂ光などの色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する。
その他の構成要素は、図５で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００６５】
実施の形態３の透過型カラー液晶表示装置３１では、光検出部３２で検出された合計光量をもとに、外部光の光量が変化しても、液晶表示パネル２の画像表示部に照射される、例えばＲ光、Ｇ光、Ｂ光などの色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量が均一となるように、光量最適化部（図示せず）により光源部５を構成する各線光源の駆動電圧を制御する。例えば、液晶表示パネル２の画像表示部に表示するカラー画像の輝度や消費電力の選択が容易となるように、スイッチなどにより各線光源の駆動電圧の大きさを段階的に調整する。
【００６６】
あるいは、液晶の透過率には図７に示すような電圧特性があるので、光検出部３２で検出された合計光量をもとに、外部光の光量が変化しても、液晶表示パネル２の画像表示部に照射される、例えばＲ光、Ｇ光、Ｂ光などの色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量が均一となるように、光量最適化部（図示せず）により液晶表示パネル２の外部光透過部の液晶に印加する電圧を制御する。
【００６７】
以上のように、この実施の形態３によれば、導光部３に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出し、検出された合計光量をもとに光源部５を構成する各線光源の駆動電圧や液晶表示パネル２の外部光透過部の液晶に印加する電圧を制御するので、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を均一化できる効果が得られる。
【００６８】
なお、上述した実施の形態３では、ハーフミラー２２及び光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面に近接して光検出部３２を配置する場合について説明したが、これに限らず、例えば、液晶表示パネル２の上側やハーフミラー２２の直後に光検出部３２を配置してもよい。また、導光部３に入射した内部光及び外部光を光ファイバなどで取出し、光検出部に導いてもよい。
【００６９】
実施の形態４．
実施の形態１〜３では、光源部が線光源から構成される場合について説明したが、この実施の形態では、光源部が点光源から構成される場合について説明する。
【００７０】
図８はこの発明の実施の形態４による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、４１は透過型カラー液晶表示装置、４２は導光部３の側面に配置された光源部である。
【００７１】
光源部４２は、カラー画像データの色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な点光源、例えば、Ｒ（赤）光源，Ｇ（緑）光源，Ｂ（青）光源で構成されている。点光源として、例えば、ＬＥＤ，ＥＬなどがあり、製造工程で注入する不純物を制御することにより、各点光源が発する光の波長を目的とする波長にすることができる。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００７２】
以上のように、この実施の形態４によれば、光源部４２を点光源で構成するので、装置の小型化や低コスト化を図ることができる効果が得られる。
【００７３】
実施の形態５．
実施の形態１〜３では、光源部が線光源から構成される場合について説明したが、この実施の形態では、光源部が面光源から構成される場合について説明する。
【００７４】
図９はこの発明の実施の形態５による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、５１は透過型カラー液晶表示装置、５２は導光部３の下面側に配置された光源部である。
【００７５】
光源部５２は、カラー画像データの色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な面光源、例えば、Ｒ（赤）光源，Ｇ（緑）光源，Ｂ（青）光源で構成されている。光源部５２は、複数個の面光源が面状に並ぶように構成されている。面光源として、例えば、ＬＥＤ，ＥＬなどがあり、製造工程で注入する不純物を制御することにより、各面光源が発する光の波長を目的とする波長にすることができる。
導光部３は、下面から入射した内部光を透過し、及び側面から入射した外部光を上下方向に向け、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射するものである。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００７６】
以上のように、この実施の形態５によれば、光源部５２を面光源で構成するので、光源部５２が高輝度となり、内部光を用いるだけでも十分な明るさのカラー画像を表示できる効果が得られる。
【００７７】
実施の形態６．
実施の形態１〜５では、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光と光源部から発せられた内部光が同じ導光部３に入射する場合について説明したが、この実施の形態では、別々の導光部に入射する場合について説明する。
【００７８】
図１０はこの発明の実施の形態６による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、６１は透過型カラー液晶表示装置、６２は液晶表示パネル２側に配置された第１の導光部６２ａと第１の導光部６２ａに対して液晶表示パネル２と反対側に配置された第２の導光部６２ｂとから構成された、液晶表示パネル２の下面側に設けられた導光部、６３は第１の導光部６２ａの側面に配置された光源部、６４は光源部６３が配置された第１の導光部６２ａの側面と対向する側面に設けられた反射膜、６５は液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光を第２の導光部６２ｂの側面に導く補助導光部である。
【００７９】
第２の導光部６２ｂは、側面から入射した外部光を上下方向に向けるものであり、第１の導光部６２ａは、下面から入射した外部光を透過し、及び側面から入射した内部光を上下方向に向け、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射するものである。
光源部６３は、線光源または点光源で構成されている。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００８０】
実施の形態６の透過型カラー液晶表示装置では、光源部６３から発せられた内部光は、第１の導光部６２ａに入射し、第１の導光部６２ａにより上下方向に向けられ、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射する。また、第１の導光部６２ａを通った内部光は反射膜６４により第１の導光部６２ａに戻される。従って、内部光が外部に漏れることはない。
【００８１】
また、実施の形態６の透過型カラー液晶表示装置では、液晶表示パネル２の外部光透過部を透過した外部光は、補助導光部６５を通って第２の導光部６２ｂに入射し、第２の導光部６２ｂにより上下方向に向けられ、第１の導光部６２ａを透過して、液晶表示パネル２の画像表示部を均一に照射する。外部光は内部光に比べて十分に明るいので、第１の導光部６２ａを透過して液晶表示パネル２の画像表示部を照射する場合でも十分な明るさのカラー画像を表示できる。また、外部光が入射する第２の導光部６２ｂの側面と対向する側面に反射膜が設けられていないため、外部光が逆行して採光窓４から外部に漏れることはない。
【００８２】
また、図１１に示すように、内部光が入射する第１の導光部６２ａと外部光が入射する第２の導光部６２ｂの配置を入れ替えた場合にも、第１の導光部６２ａを通った内部光は反射膜６４により第１の導光部６２ａに戻され、内部光が外部に漏れることはない。また、外部光が入射する第２の導光部６２ｂの側面と対向する側面に反射膜が設けられていないため、外部光が逆行して採光窓４から外部に漏れることはない。
【００８３】
以上のように、この実施の形態６によれば、内部光が入射する第１の導光部６２ａと外部光が入射する第２の導光部６２ｂとを別々に設け、内部光が入射する第１の導光部６２ａの側面と対向する側面に反射膜６４を設けているので、第１の導光部６２ａを通った内部光が反射膜６４により第１の導光部６２ａに戻され外部に漏れず、内部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００８４】
また、内部光が入射する第１の導光部６２ａを液晶表示パネル２側に配置した場合には、内部光を積極的に利用する構造となり、内部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００８５】
また、外部光が入射する第２の導光部６２ｂを液晶表示パネル２側に配置した場合には、外部光を積極的に利用する構造となり、外部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００８６】
実施の形態７．
図１２はこの発明の実施の形態７による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、７１は透過型カラー液晶表示装置、７２は第１の導光部６２ａと第２の導光部６２ｂとの間に設けられ、第１の導光部６２ａに入射した内部光を反射し第２の導光部６２ｂに入射し液晶表示パネル２側に向けられた外部光を透過するハーフミラーである。
その他の構成要素は、図１０で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００８７】
実施の形態７の透過型カラー液晶表示装置７１では、第１の導光部６２ａに入射し第２の導光部６２ｂ側に向かった内部光は、ハーフミラー７２により反射し、液晶表示パネル２側に向けられる。
【００８８】
以上のように、この実施の形態７によれば、第１の導光部６２ａと第２の導光部６２ｂとの間に、第１の導光部６２ａに入射した内部光を反射し第２の導光部６２ｂに入射し液晶表示パネル２側に向けられた外部光を透過するハーフミラー７２を設けたので、内部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００８９】
なお、図１１の場合において、第１の導光部６２ａと第２の導光部６２ｂとの間に、第２の導光部６２ａに入射した外部光を反射し第１の導光部６２ａに入射し液晶表示パネル２側に向けられた内部光を透過するハーフミラーを設けた場合には、外部光の利用効率が高くなる効果が得られる。
【００９０】
実施の形態８．
図１３はこの発明の実施の形態８による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、８１は透過型カラー液晶表示装置、８２は液晶表示パネル、８３は液晶表示パネル８２を透過した外部光を光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面方向に導く補助導光部、８４は補助導光部８３と液晶パネル８７との間に配置され、補助導光部８３により導かれた外部光を分光するプリズム、８５は光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面に設けられ、プリズム８４により分光して得られた外部光のスペクトルを受けるスリット、８６は色成分データに対応する波長の外部光が到達する位置に設けられたスリット８５の開口部、８７はスリット８５の開口部８６を覆う液晶パネルである。
【００９１】
液晶表示パネル８２は、採光窓４と対向する外部光が透過する部分（以下、外部光透過部という）とカラー画像が表示される部分（以下、画像表示部という）とから構成される。
液晶パネル８７は、液晶表示パネル８２と構造的に同一である。
その他の構成要素は、図１で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００９２】
実施の形態８の透過型カラー液晶表示装置８１では、外部光を用いる場合、色成分データに対応する単一波長の外部光がスリット８５の開口部８６を通過するように、液晶パネル用の液晶ドライバ（図示せず）により、スリット８５の開口部８６に位置する液晶パネル８７の画素をオン／オフ制御する。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲ光が到達する開口部８６に位置する画素をオン（透過状態）、その他の開口部８６に位置する画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｇデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＧ光が到達する開口部８６に位置する画素をオン（透過状態）、その他の開口部８６に位置する画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｂデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＢ光が到達する開口部８６に位置する画素をオン（透過状態）、その他の開口部８６に位置する画素をオフ（遮蔽状態）とする。これにより、外部光透過部を透過した外部光が補助導光部８３を通ってプリズム８４により分光され、得られた外部光のスペクトルのうち色成分データに対応する単一波長の外部光がスリット８５の開口部８６を通過し、導光部３に入射する。
【００９３】
以上のように、この実施の形態８によれば、外部光をプリズム８４により分光し色成分データに対応する単一波長の外部光をスリット８５の開口部８６から通過させ導光部３に入射するので、鮮明なカラー画像を表示できる効果が得られる。また、開口部８６の位置により導光部４に入射する外部光の波長が決まり、種々の色成分データに対応するように容易に設計変更できる効果が得られる。
【００９４】
なお、スリット８５の開口部８６の位置と、そこを通過する外部光の波長と同じ波長の内部光を発する線光源の位置とを、導光部３に関して対称（すなわち、導光部３を２分する、内部光及び外部光が入射する側面と平行な側面（以下、対称面という）を仮定して、その対称面に対して対称）となるように構成した場合、内部光が導光部３内を通って液晶表示パネルに向かう光路と、外部光が導光部３を通って液晶表示パネルに向かう光路が対称面に対して対称となり、導光部３の設計が容易になる。
【００９５】
また、上述した実施の形態８では、液晶パネル８７の各画素をオン／オフ制御する場合について説明したが、画素に限られるものではない。例えば、スリットの各開口面積とほぼ同じ面積を有する窓状の画素相当のものを考え、これに対応する液晶をオン／オフ制御してもよい。この場合、画素による開口率の低下を防ぐことができる。
【００９６】
実施の形態９．
実施の形態８では、プリズムで分光して得られた外部光のスペクトルから単一波長の外部光を取り出す場合について説明したが、この実施の形態では、プリズムで分光して得られた外部光のスペクトルから所定の波長域の外部光を取り出す場合について説明する。
【００９７】
図１４はこの発明の実施の形態９による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。図において、９１は透過型カラー液晶表示装置、９２は液晶表示パネル８２の外部光透過部を透過した外部光を分光するプリズム、９３はプリズム９２により分光して得られた外部光のスペクトルを光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面方向に導く補助導光部、９４は光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面に設けられ、プリズム９２により分光して得られた外部光のスペクトルが入射する液晶パネルである。
【００９８】
液晶パネル９４は、液晶表示パネル８２と構造的に同一である。
その他の構成要素は、図１３で同一符号を付したものと同一あるいは同等であるため、その詳細な説明を省略する。
【００９９】
実施の形態９の透過型カラー液晶表示装置では、外部光を用いる場合、色成分データに対応する波長域の外部光が液晶パネル９４を透過するように、液晶パネル用の液晶ドライバ（図示せず）により、液晶パネル９４の各画素をオン／オフ制御する。例えば、Ｒデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＲ光が到達する部分の画素をオン（透過状態）、その他の部分の画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｇデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＧ光が到達する部分の画素をオン（透過状態）、その他の部分の画素をオフ（遮蔽状態）とし、Ｂデータが画像表示部用の液晶ドライバに入力するときＢ光が到達する部分の画素をオン（透過状態）、その他の部分の画素をオフ（遮蔽状態）とする。これにより、外部光透過部を透過した外部光がプリズム９２により分光され、得られた外部光のスペクトルのうち色成分データに対応する波長域の外部光が液晶パネル９４を透過し導光部３に入射する。
【０１００】
以上のように、この実施の形態９によれば、外部光をプリズム９２により分光し色成分データに対応する波長域の外部光が液晶パネル９４を透過し導光部３に入射するように、液晶パネル９４の各画素をオン／オフ制御するので、導光部３に入射する外部光の光量、波長域を容易に制御できる効果が得られる。
【０１０１】
なお、導光部３を複数の層を重ね合わせた構成とし、プリズム９２により分光して得られた外部光のスペクトルを一部の波長域毎に分けて光源部５が配置された導光部３の側面と対向する側面方向に導くように構成した場合、分光された外部光の混色を防止できる。
【０１０２】
また、上述した実施の形態９では、液晶パネル９４の各画素をオン／オフ制御する場合について説明したが、画素に限られるものではない。例えば、各波長が到達する部分の面積とほぼ同じ面積を有する窓状の画素相当のものを考え、これに対応する液晶をオン／オフ制御してもよい。この場合、画素による開口率の低下を防ぐことができる。
【０１０３】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、液晶表示パネルと、液晶表示パネルの下面側に設けられた導光部と、液晶表示パネルを制御する液晶ドライバとを備え、色成分データに分けられたカラー画像データを液晶ドライバに時間分離で入力し、液晶表示パネルの画素をオン／オフ制御するとともに、色成分データに対応する波長の外部光を導光部に入射し液晶表示パネルにカラー画像を表示するように過型カラー液晶表示装置を構成したので、外部光を用いてカラーフィルタが設けられていない液晶表示パネルの部分にカラー画像を表示できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０４】
この発明によれば、液晶表示パネルの外部光透過部に設けられ、色成分データに対応する波長の外部光を透過可能なカラーフィルタを備え、外部光透過部の液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する波長の外部光を外部光透過部から透過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、色成分データに対応する波長の外部光を容易に得ることができる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０５】
この発明によれば、液晶表示パネルの外部光透過部を透過した外部光を分光するプリズムを備え、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルから色成分データに対応する波長の外部光を取り出し導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、色成分データに対応する波長の外部光を容易に得ることができる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０６】
この発明によれば、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルを受けるスリットと、スリットの開口部を覆う液晶パネルとを備え、開口部に位置する液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する単一波長の外部光をスリットの開口部から通過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、鮮明なカラー画像を表示できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。また、開口部の位置により導光部に入射する外部光の波長が決まり、種々の色成分データに対応するように容易に設計変更できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０７】
この発明によれば、プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルが入射する液晶パネルを備え、液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する波長域の外部光を通過させ導光部に入射し画像表示部にカラー画像を表示するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、導光部に入射する外部光の光量、波長域を容易に制御できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０８】
この発明によれば、導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部を備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光を用いてカラーフィルタが設けられていない液晶表示パネルの部分にカラー画像を表示できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１０９】
この発明によれば、透過型カラー液晶表示装置を駆動するバッテリーの残量を検出する残量検出部と、残量検出部で検出されたバッテリーの残量が所定値以下になったときに外部光を用いて液晶表示パネルにカラー画像を表示するように制御する外部光制御部とを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、バッテリーを有効利用できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１０】
この発明によれば、導光部に対して液晶表示パネルの外部光透過部と同じ側に導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部と、導光部と光源部との間に設けられ、外部光透過部を透過した外部光を反射し光源部から発せられた内部光を透過するハーフミラーとを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光が外部光の取り込み位置から外部に漏れにくくなり、カラー画像が見にくくなることを防止できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１１】
この発明によれば、導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、光検出部で検出された合計光量をもとに、光源部を制御する光量最適化部とを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を均一化できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１２】
この発明によれば、導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、光検出部で検出された合計光量をもとに、外部光透過部を制御する光量最適化部とを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を均一化できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１３】
この発明によれば、内部光が入射する第１の導光部と外部光が入射する第２の導光部とを有する導光部と、内部光が入射する第１の導光部の側面と対向する側面に設けられた反射膜とを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、第１の導光部を通った内部光が反射膜により第１の導光部に戻され、内部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１４】
この発明によれば、液晶表示パネル、第１の導光部及び第２の導光部の順に重ねて配置するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１５】
この発明によれば、液晶表示パネル、第２の導光部及び第１の導光部の順に重ねて配置するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、外部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１６】
この発明によれば、第１の導光部と第２の導光部との間に、第１の導光部に入射した内部光を反射し、第２の導光部に入射した外部光を透過するハーフミラーを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１７】
この発明によれば、第１の導光部と第２の導光部との間に、第２の導光部に入射した外部光を反射し、第１の導光部に入射した内部光を透過するハーフミラーを備えるように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、外部光の利用効率の高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１８】
この発明によれば、光源部を線光源から構成するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、光源部が導光部の側面に配置され薄形であり、また比較的内部光の光量が高い透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１１９】
この発明によれば、光源部を点光源から構成するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、小型で低コストの透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【０１２０】
この発明によれば、光源部を面光源から構成するように透過型カラー液晶表示装置を構成したので、内部光を用いて十分な明るさのカラー画像を表示できる透過型カラー液晶表示装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図２】 内部光を用いてカラー画像を表示する場合の動作タイミング図である。
【図３】 外部光を用いてカラー画像を表示する場合の動作タイミング図である。
【図４】 内部光及び外部光を用いてカラー画像を表示する場合の動作タイミング図である。
【図５】 この発明の実施の形態２による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図６】 この発明の実施の形態３による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図７】 液晶の透過率の電圧特性図である。
【図８】 この発明の実施の形態４による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図９】 この発明の実施の形態５による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】 この発明の実施の形態６による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】 この発明の実施の形態６による透過型カラー液晶表示装置の変形例の構成を示す斜視図である。
【図１２】 この発明の実施の形態７による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１３】 この発明の実施の形態８による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１４】 この発明の実施の形態９による透過型カラー液晶表示装置の構成を示す斜視図である。
【図１５】 従来例１の透過型液晶表示装置に用いるバックライトの構成を示す断面図である。
【図１６】 従来例２の透過型液晶表示装置の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
１，２１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１ 透過型カラー液晶表示装置、２，８２ 液晶表示パネル、３，６２ 導光部、４ 採光窓、５，４２，５２，６３ 光源部、６ カラーフィルタ、７，６５，８３，９３ 補助導光部、２２，７２ ハーフミラー、３２ 光検出部、６２ａ 第１の導光部、６２ｂ 第２の導光部、６４ 反射膜、８４，９２ プリズム、８５ スリット、８６ 開口部、８７，９４ 液晶パネル。
Claims (18)
- 液晶表示パネルと、該液晶表示パネルの下面側に設けられた導光部と、上記液晶表示パネルを制御する液晶ドライバとを備え、
色成分データに分けられたカラー画像データを上記液晶ドライバに時間分離で入力し、上記液晶表示パネルの画素をオン／オフ制御するとともに、上記色成分データに対応する波長の外部光を上記導光部に入射し上記液晶表示パネルにカラー画像を表示する透過型カラー液晶表示装置。 - 液晶表示パネルは、外部光が透過する外部光透過部とカラー画像が表示される画像表示部とを有し、
上記外部光透過部に設けられ、色成分データに対応する波長の外部光を透過可能なカラーフィルタを備え、
上記外部光透過部の液晶をオン／オフ制御し、上記色成分データに対応する波長の外部光を上記外部光透過部から透過させ導光部に入射し上記画像表示部にカラー画像を表示することを特徴とする請求項１記載の透過型カラー液晶表示装置。 - 液晶表示パネルは、外部光が透過する外部光透過部とカラー画像が表示される画像表示部とを有し、
上記外部光透過部を透過した外部光を分光するプリズムを備え、
上記プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルから色成分データに対応する波長の外部光を取り出し導光部に入射し上記画像表示部にカラー画像を表示することを特徴とする請求項１記載の透過型カラー液晶表示装置。 - プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルを受けるスリットと、該スリットの開口部を覆う液晶パネルとを備え、
上記開口部に位置する上記液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する単一波長の外部光を上記スリットの上記開口部から通過させ導光部に入射し上記画像表示部にカラー画像を表示することを特徴とする請求項３記載の透過型カラー液晶表示装置。 - プリズムにより分光して得られた外部光のスペクトルが入射する液晶パネルを備え、
上記液晶パネルの液晶をオン／オフ制御し、色成分データに対応する波長域の外部光を通過させ導光部に入射し上記画像表示部にカラー画像を表示することを特徴とする請求項３記載の透過型カラー液晶表示装置。 - 導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部を備えたことを特徴とする請求項１記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 透過型カラー液晶表示装置を駆動するバッテリーの残量を検出する残量検出部と、該残量検出部で検出されたバッテリーの残量が所定値以下になったときに外部光を用いて上記液晶表示パネルにカラー画像を表示するように制御する外部光制御部とを備えたことを特徴とする請求項６記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 導光部に対して液晶表示パネルの外部光透過部と同じ側に上記導光部に隣接して配置され、色成分データに対応する波長の内部光を発光可能な光源部と、上記導光部と上記光源部との間に設けられ、上記外部光透過部を透過した外部光を反射し上記光源部から発せられた内部光を透過するハーフミラーとを備えたことを特徴とする請求項２記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、該光検出部で検出された合計光量をもとに、光源部を制御する光量最適化部とを備えたことを特徴とする請求項６記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 導光部に入射した、色成分データに対応する波長の内部光及び外部光の合計光量を検出する光検出部と、該光検出部で検出された合計光量をもとに、外部光透過部を制御する光量最適化部とを備えたことを特徴とする請求項６記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 導光部は、内部光が入射する第１の導光部と、外部光が入射する第２の導光部とを有し、
上記内部光が入射する上記第１の導光部の側面と対向する側面に設けられた反射膜を備えたことを特徴とする請求項６記載の透過型カラー液晶表示装置。 - 液晶表示パネル、第１の導光部及び第２の導光部の順に重ねて配置されたことを特徴とする請求項１１記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 液晶表示パネル、第２の導光部及び第１の導光部の順に重ねて配置されたことを特徴とする請求項１１記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 第１の導光部と第２の導光部との間に、上記第１の導光部に入射した内部光を反射し、上記第２の導光部に入射した外部光を透過するハーフミラーを備えたことを特徴とする請求項１２記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 第１の導光部と第２の導光部との間に、上記第２の導光部に入射した外部光を反射し、上記第１の導光部に入射した内部光を透過するハーフミラーを備えたことを特徴とする請求項１３記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 光源部は、線光源から構成されたことを特徴とする請求項６載の透過型カラー液晶表示装置。
- 光源部は、点光源から構成されたことを特徴とする請求項６記載の透過型カラー液晶表示装置。
- 光源部は、面光源から構成されたことを特徴とする請求項６記載の透過型カラー液晶表示装置。
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